3.5.2. Пример учета сил трения при силовом анализе механизма

Пусть задан кривошипно – ползунный механизм с известными внешними силами (рис. 3.19). Необходимо провести силовой анализ механизма, учитывая силы трения в кинематических парах.

А

В_вр., В_пост.

0

Рис.3.19. Кинематическая схема кривошипно – ползунного механизма

Последовательность решения следующая. Сначала проводим силовой анализ механизма без учета сил трения (см. примеры, приведенные выше). При этом также определяем силы реакций в кинематических парах. Затем обозначим силы реакций в кинематических парах, радиусы цапф валов и коэффициенты трения и занесем их в таблицу:

Кинематические пары Параметры	О	А	Ввр.	Впост.
Силы реакций	R0	RA	RBвp.	RBпост.
Радиусы цапф	r0	rA	rB	-
Коэффициенты трения	f0	fA	fBвр.	fBпост.

Отразим трение в потерях мгновенных мощностей на трение в кинематических парах: вращательной - N = М_тр.  ω; поступательной - , где

М_тр. = R  ρ = R  r  f – момент трения во вращательной кинематической паре,

- сила трения в поступательной кинематической паре.

Применительно к кривошипно – ползунному механизму (рис.3.19) можно выразить потери мощностей на трение следующим уравнением:

N₀ + N_A + N_В^вр. + N_B^пост. = М_тр.  ω₁,

где N₀, N_A, N_В^вр., N_B^пост. – соответственно потери мощности на трение в кинематических парах О, А, В^вр., В^пост.,

ω, - угловая скорость кривошипа,

М_тр. – приведенный к кривошипу момент от всех сил трения в кинематических парах.

Тогда уравнение мощностей можно записать в следующем виде:

R₀  r₀  f₀  ω₁ + R_A  r_A  f_A  (ω₁ – ω₂) + R_B^вр.  r_B^вр.  f_B^вр.  ω₂ +

+R_B^пост.  f_B^пост.  V_B = M_тр.  ω₁.

Из этого уравнения определяем момент трения М_тр. на ведущем звене, который затем учитывается при расчете уравновешивающего момента М_ур. или уравновешивающей силы Р_ур. на ведущем звене механизма.